井下电气防暴技术教材课件

井下电气防暴知识主讲：高文才单位：神华神东煤炭集团机电管理部井下电气防爆知识

一、煤矿井下工作条件对电气设备的要求矿用电气设备防爆的重要性矿用电气设备防爆的基本措施隔爆性能的保证防爆电气设备的类型防爆电气设备的类别防爆电气设备的专门规定常见隔爆设备的失爆现象22七月2023煤矿井下工作条件对电气设备的要求井下环境潮湿，有的地方还有淋水，因此电气设备要求防滴（溅），隔爆外壳及隔爆结合面要求防锈蚀，电气绝缘材料要求耐潮。此外，井下温度高，故还应对矿用电气设备的绝缘性能进行湿热试验。井下常有煤、岩石冒落、片帮，运动设备的拉、挂、碰、撞，易使设备受损坏，因此要求电气设备具有坚固的外壳。22七月2023煤矿井下工作条件对电气设备的要求井下采掘工作面经常移动，电气设备也将随着移动，因此要求电气设备选材和结构应便于搬运。井下工作繁重、负荷变化大，因此要求电气设备运行可靠，有一定过负荷能力。井下空间狭窄，照明不足，因此要求电气设备体积小、操作简单、维护方便。井下存在着沼气、煤尘等爆炸性混合物，因此要求使用在爆炸性环境的电气设备具有防爆性。22七月20232004年煤矿安全生产情况

2004年煤矿死亡事故3639起，死亡6027人，2004年全国发生一次死亡30人以上的特别重大事故14起，其中煤矿特别重大事故有7起。特别是2004年10月20日～2005年2月14日，短短一百一十五天时间里，河南大平、陕西陈家山、辽宁阜新孙家湾连续发生三起死亡百人以上的特大恶性煤矿瓦斯爆炸事故（其中2004年10月20日河南郑州大平矿瓦斯爆炸造成148名矿工遇难；2004年11月28日陕西铜川陈家山煤矿井下瓦斯爆炸造成166名矿工遇难，2005年2月14日，辽宁阜新孙家湾煤矿瓦斯爆炸造成214名矿工遇难）。22七月202322七月2023矿用电气设备防爆的重要性电气设备在正常运行或故障状态下可能出现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘的点火源。大量统计资料表明，电火源是井下瓦斯爆炸的主要点火源，约占50%左右。而且随着煤矿井下电气化程度的提高及井下电气设备电压等级的提高，电气设备的事故更易发生，因此搞好电气设备的防爆，对防止瓦斯、煤尘爆炸具有十分重要的意义。22七月2023矿用电气设备防爆的基本措施采用间隔隔爆技术，比如我们使用的防爆开关，把正常运行或故障状态下可能引爆瓦斯或煤尘的电气设备置于坚固的具有隔爆结构的外壳内，当隔爆外壳内发生爆炸时不会引起外壳外部瓦斯或煤尘的爆炸。采用本质安全技术，其特点就是限制热源的热量，使本质安全型设备在事故或故障状态下所产生的电火花不能点燃瓦斯或煤尘，但这种防爆技术只适用于“弱电”系统。22七月2023矿用电气设备防爆的基本措施采用增加安全程度的措施，主要依靠提高设备设备的安全程度，降低故障率，从而防止电弧、火花或危险温度的产生。采用快速断电技术，又叫超前断电技术，其特点是采取可靠的自动快速切断故障电流的措施，使可能产生的电火花或电弧存在的时间小于点燃瓦斯或煤尘所需要的最小时间。瓦斯爆炸的感应期一般为10ms以上，煤尘爆炸的感应期一般为40-250ms。22七月2023隔爆性能的保证隔爆结构要符合要求，隔爆结合面的长度和间隙直接关系着隔爆外壳的隔爆性能，只要宽度设计适当，在爆炸压力作用下，结合面的瞬间和残余变形都不会影响隔爆间隙。隔爆面要求清洁等，隔爆面的粗糙度也应符合要求。隔爆面之间的紧固及防松。22七月2023隔爆性能的保证隔爆面要有防锈措施，如电镀、硫化等，但不准涂漆，因为油漆在高温作用下易分解，使得结合面间隙变大，影响隔爆外壳的隔爆性能。联锁和警告标志的设置。22七月2023防爆电气设备的类型隔爆型电气设备具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。特点是具有耐爆性和不传爆性。增安型电气设备正常运行条件（是指该设备在电气、机械上符合设计规范的要求，并在制造厂规定的限度内使用）下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，称为增安型电气设备。标志符号为“e”。标准编号GB3836.3---83。22七月2023本质安全型电气设备全部电路均为本质安全电路，是指规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应都不能点燃规定的爆炸混合物的电路。该类电气设备称为本质安全型电气设备。标志符号为“i（ia、ib）”。标准编号GB3836.4---83。正压型电气设备具有正压外壳的电气设备称为正压型设备。正压外壳是指向外壳内通入保护性气体，保持内部保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内的外壳。标志符号为“P”。标准编号GB3836.5---87。22七月2023防爆电气设备的类别

充油型电气设备将全部部件或可能产生电火花和过热的部分部件浸在油内，使其不能点燃油面以上或壳外的爆炸性混合物的电气设备称为充有型电气设备。标志符号为“O”。标准编号GB3836.6---87。充砂型电气设备外壳内部充填砂粒材料，使其在规定条件下外壳内产生的电弧、传播的火焰、壳臂或砂粒材料表面的过热温度均不能引燃该型设备周围的爆炸性混合物的电气设备称为充砂型电气设备。标志符号为“q”。标准编号GB3836.7---87。22七月2023防爆电气设备的类别

浇封型电气设备将电气设备或部件浇封在浇封剂中，使在正常运行和认为的过载、故障下不能点燃周围爆炸性混合物的设备称为浇封型电气设备。标志符号为“m”。标准编号GB3836.。无火花型电气设备在正常运行条件下不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用故障的电气设备称为无火花型电气设备。标志符号为“n”。标准编号GB3836.8---87。22七月2023防爆电气设备的类别

特殊型电气设备凡在结构上不属于上述基本防爆类型，或上述基本防爆型的组合，而采取其他特殊措施经充分试验又确实证明具有防止引燃爆炸性混合物能力的电气设备称为特殊型电气设备。标志符号为“S”。矿用一般型是一种煤矿用的非隔爆设备，用于无瓦斯爆炸危险的场所，基本要求：外客坚固，封闭能防止从外部直接触及带电部分，防滴、防溅、防潮性能良好，有电缆引入装置。并能防止电缆扭转、拔脱损伤，开关手柄和门盖有连锁装置。标志符号为“KY”。标准编号GB12178----90。22七月2023防爆电气设备的类别

防爆电气设备的类别

防爆电气设备分为两类：Ⅰ类（煤矿井下用防爆电气设备）；Ⅱ类（工厂用防爆电气设备）。22七月2023一、电动机：电机轴伸出端的外风扇设有防护罩，防止煤、矸落入风扇罩内摩檫产生热量或电火花引起瓦斯事故。要求风扇的通风孔具有一定的防止外物落入的能力，有足够的机械强度，不得相互摩檫，间距不小于风扇直径的1%，最小不小于1mm，风扇是塑料，其电阻不小于109欧，风扇是铝合金，含镁量不大于0.5%，（增安型防护等级为IP23，本安型防护等级为IP54）。22七月2023防爆电气设备的专门规定IP20：I---防外物级别，P----防水级别。防外物级别简称定义1、无防护2、防护大于50mm3、防护大于12mm4、防护大于2.5mm5、防护大于1mm6、防尘7、尘密22七月2023防爆电气设备的专门规定IP20：I---防外物级别，P----防水级别。防水级别简称定义无防护

1、防滴

2、15度防滴

3、防淋水

4、防溅

5、防喷水

6、防海浪和强力喷水

7、浸水

8、潜水22七月2023防爆电气设备的专门规定22七月2023二、对于直流有触点开关，由于熄弧困难，不允许制成浸油结构。B、Ⅰ类交流有触点开关，只有当额定电压高于1140V，各级之间相互隔离且包容每极的油量不超过5L时，才允许制成浸油结构。C、煤矿井下用的高压油断路器，使用分断容量为实际容量50%，应该指出的是，由于油在使用时很容易碳化，加之井下潮湿及煤尘影响，很少使用充油型电气设备。D、对于具有短路保护，漏电保护动作后，机构不能自动恢复，必须采用手动恢复的形式。E、磁力启动器、隔离开关在电气和机械上与接触器联锁，以免误动作。F、操作手柄如果是可拆卸的，在结构上应保证控制器在停止位置才可卸下。防爆电气设备的专门规定三、照明灯具照明灯具透明罩的部分要有保护网，网孔为50*50mm。透明保护罩和保护网能承受规定的冲击和热聚变试验。应在断电后才能打开透明件的连锁装置，或设置严禁带电开盖的警示牌透明件不允许制成螺纹结构（矿灯除外）。为了防止灯具内部零件过热，灯具的进线腔与光源腔之间应用反光罩或其它隔热措施。22七月2023防爆电气设备的专门规定防爆电气设备的专门规定四、隔爆型电气设备（1）耐爆性：1、隔爆外壳作用是把爆炸限制在外壳的内部很小范围内，因此外壳必须承受住爆炸引起的压力，凡是能承受爆炸压力的材料都可以制造成隔爆外壳，必须有一定的结构强度。2、瓦斯爆炸产生的压力0.77MPa（在有间隙的条件下），如果没有间隙爆炸压力为1MPa。3、制造隔爆外壳的材料有钢板、铸钢、铸铁、铜、铝合金、热固塑料、玻璃、陶瓷等。4、采掘工作面隔爆外壳采用钢板或铸钢，非采掘工作面可以采用HT25-47灰铸铁，静容积不大于0.01L可以采用陶瓷，容积不大于2L的外壳可采用塑料，手持式设备外壳可以采用铝合金制成。22七月202322七月2023（2）不传爆性1、间隙，用符号“W”表示，指其结合面的相对表面的距离，由于不平度的关系，结合面上各处的间隙是不相等的，因此根据隔爆设备的类别、级别、容积和结合面的长度而规定最大的间隙值。间隙的作用：A、能熄灭爆炸产生的火焰。B、冷却爆炸后产生的温度（冷却到450℃以下）。C、能泄露爆炸时产生的压力。2、隔爆结合面的长度，用符号“L”表示，是指从隔爆面内部通过结合面到外部的最短长度。也叫有效长度。它是由隔爆设备的净容积来决定的。作用同间隙的前两条相同。

3、粗糙度，只要不影响间隙的宽度，可以加工略粗糙一点不会影响隔暴性能，一般达um6.3---um3.2即可。１、凡是耐爆性和不传爆性达不到规定要求的均为失爆。２、产品没有合格证的，没有煤矿安全标志的（MA），没有防爆标志的（Ex）均为失爆。３、外壳有严重变形的（伤痕长度超过50mm，凹凸深度达到5mm为严重变形），外壳开焊的，有裂纹的均为失爆。４、锈蚀的设备为失爆（有氧化层脱落，外壳的内外有锈蚀，结合面有锈痕棉纱檫不掉的，腔内灭弧漆有掉的均为失爆；一般的防锈处理有电镀、涂204-1防锈油、磷化、涂医用凡士林等。隔爆面不准涂油漆、黄油、机油等，否则为失爆）。22七月2023常见隔爆设备的失爆现象５、防爆面上锈或受伤处理后的标准是：A、小针眼在1平方厘米范围内不超过5个，深度不超1毫米，直径不超0.5毫米。B、伤痕长度、宽度不超0.5毫米，投影长度不超结合面长度的50%。C、个别伤痕深度不超1毫米，无伤距离相加不小于规定结合面长度。６、联锁装置不全，变形起不到闭锁作用的为失爆，开关内部电源侧都的有危险牌，否则也为失爆。７、观察孔的透明件松动的、破裂的、没有衬垫的、机械强度不够的均为失爆。22七月2023常见隔爆设备的失爆现象８、隔爆腔之间的隔爆结构被破坏的为失爆。９、改变原来的设计尺寸，导致电气间隙和爬电距离不符合要求的均为失爆。１０、电气间隙：指两个裸露导体之间最短的空间距离。１１、爬电距离：两个裸露导体之间沿固体绝缘材料表面最短的距离。22七月2023常见隔爆设备的失爆现象22七月2023电气间隙和爬电距离具体规定如下：电压等级V电气间隙爬电距离36444446066666127667810220668101238088101215660101216202511401824283545300036456075906000608511013516010000100125150180240ABCDA：上釉的陶瓷、云母玻璃。

B：二聚睛胺、石棉、耐弧塑料、有机石棉

C、四氧一烯塑料、二聚玻璃纤维塑料、表面用耐弧漆处理的环氧玻璃布板。

D、酚醛塑料层压制品。１２、插销接反（要求插孔接电源，插杆接负荷）为失爆。１３、高压电缆接头封胶灌到三叉以上，否则失爆。１４、用螺栓固定的结合面，缺螺栓、螺母、弹簧垫的为失爆，弹垫未压平、螺栓松动的为失爆，螺栓或螺孔滑扣的也为失爆。22七月2023常见隔爆设备的失爆现象１５、密封圈外经与器壁间隙不大于2mm。当密封圈直径小于等于20mm时，间隙应为1mm，当密封圈直径小于等于60mm时，间隙应为1.5mm。1６、密封圈内经与电缆护套外经配合的间隙不大于1mm。1７、密封圈的宽度应是电缆护套直径的0.7倍，最小宽度不小于10mm，密封圈的厚度应是电缆护套直径的0.3倍，最小厚度不小于4mm。22七月2023常见隔爆设备的失爆现象1８、一个接线装置用一个密封圈，多个密封圈为失爆，一个密封圈进多根电缆的，密封圈与电缆外套之间有其它包扎物的，密封圈不完整的均为失爆。1９、密封圈与电缆护套之间不得摸油否则为失爆（油对橡胶有腐蚀作用）。２０、密封圈未完全套在电缆上的为失爆。２１、密封圈硬度未达到邵尔氏45℃—55℃的，橡胶老化的，龟裂的，失去弹性的，变质变形的均为失爆。２２、闲置的接线装置要有密封圈和挡